JPH05240483A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人の活動量をより正確に検知して快適性を向
上させること。 【構成】 赤外線センサー１５の出力により室内の人の
位置を検出する人検出手段４１を設ける。人検出手段４
１からの信号により所定の時間内に移動した場合の移動
量を積算する積算手段４２を設ける。また積算手段４２
からの信号を受けて予め設定した値より移動量（活動
量）が大きい場合には設定温度を変更して運転制御手段
４４を制御する変更手段４３を設ける。積算手段４２に
より所定の時間内に移動した移動量を積算し、その移動
量が予め設定した値より大きい場合には変更手段４３に
て設定温度を変更する。その補正した設定温度で運転制
御手段４４により空気調和機本体１を制御する。したが
ってより正確な移動量（活動量）の検知による空調の快
適性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は室内の人の活動量を検
出して、その活動量（移動量）に応じて設定温度を変更
して運転制御を行う空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】室内の人の活動量を検出して、その活動
量に応じて設定温度を変更して運転制御を行うこの種の
空気調和機として、従来、特開平１−１６３５４６号公
報や、特開平２−６８４３８号公報に記載されているも
のがある。

【０００３】特開平２−６８４３８号公報においては、
図１２に示すように、焦電形の赤外線センサー５０を用
いて、室内を集光ゾーン（斜線部分）５１と非集光ゾー
ン（非斜線部分）５２とに分割して、集光ゾーン５１へ
の人Ｍの出入りにより生じる変化信号を検出していた。

【０００４】つまり集光ゾーン５１への人Ｍの出入りが
生じる毎に、赤外線センサー５０で変化信号を検出し、
その所定時間内における集光ゾーン５１への人Ｍの出入
りの回数を計数することで、人Ｍの動きを定量的に把握
していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる上述の特開平１
−１６３５４６号公報や、特開平２−６８４３８号公報
において、焦電形の赤外線センサーを用いて活動量を検
出する場合には、赤外線センサーの出力した回数（人の
動きによる温度変化の回数）をある時間内に積算するこ
とにより、活動量が多いか少ないかを判断していた。

【０００６】しかし赤外線センサーの出力した信号をカ
ウントするため、人Ｍが大きく動いた場合（図１２の矢
印ロ）でも、わずかしか動かなかった場合（図１２の矢
印イ）でも、同じ１回としてカウントをしてしまう。し
たがって実際の活動量とは違った結果になることがあ
る。

【０００７】つまり焦電センサーを用いて活動量を検知
する場合、人の動きの変化を単にカウントした場合に
は、動きの大小に関わらず同じ１回としてカウントする
ため、わずかしか動かなくても活動量が大となることが
ある。そのため、あまり活動していない場合、例えば冷
房では冷えすぎたり、暖房ではあまり温かい温風がこな
いということがあり、空調の快適性に欠けるという問題
があった。

【０００８】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、人の活動量をよ
り正確に検知して快適性を向上させることが可能な空気
調和機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこでこの発明の空気調
和機は、室内から放射される赤外線に感応する赤外線セ
ンサー１５と、この赤外線センサー１５からの出力によ
り室内の人の位置を検出する人検出手段４１と、この人
検出手段４１からの信号により所定の時間内に人が移動
した場合の移動量を積算する積算手段４２と、予め定め
られた室内温度に設定すべく空気調和機本体１の運転を
制御する運転制御手段４４と、上記積算手段４２からの
信号を受けて予め設定した値より移動量が大きい場合に
は設定温度を変更して運転制御手段４４を制御する変更
手段４３とを備えたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記構成の空気調和機においては、図１に示す
ように、赤外線センサー１５からの信号を受けた人検出
手段４１により室内の人の位置を検出し、さらに積算手
段４２により所定の時間内に移動した移動量を積算し、
その移動量が予め設定した値より大きい場合には変更手
段４３にて設定温度を変更し、運転制御手段４４により
空気調和機本体１を制御しているものであり、そのため
より正確な移動量（活動量）の検知による空調の快適性
を向上させることができる。

【００１１】

【実施例】次にこの発明の空気調和機の具体的な実施例
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず図２
には、この発明の一実施例における空気調和機の壁掛け
形室内機としての空気調和機本体１が一壁面に取付けら
れた状態を示している。上記空気調和機本体１には、そ
の前面パネルに吸込口２と、この吸込口２の下側に吹出
口３とが形成されている。そしてこの吹出口３には、複
数の薄板状の偏向板を並設することによってそれぞれ構
成した垂直フラップ４、水平フラップ５が設けられてい
る。

【００１２】これらのフラップ４、５にはそれぞれステ
ップモータ（図示せず）が連結されており、各ステップ
モータを作動することによって、垂直フラップ４はその
偏向角を図３（ａ）に示すように、空気調和機本体１に
直交する方向（偏向角０度）から、例えば左右４０度の
範囲で、また水平フラップ５は、図３（ｂ）に示すよう
に水平方向（偏向角０度）から、例えば真下方向（偏向
角９０度）の範囲でそれぞれ可変し得るように形成され
ている。

【００１３】なお上記垂直フラップ４は、空気調和機本
体１の中心で左右に分割され、それぞれ独立に上記範囲
で偏向角を可変し得るようになされており、吹出口３か
らの吹出し風は、上記各フラップ４、５の偏向角度位置
に応じた方向に吹出される。

【００１４】一方上記空気調和機本体１には、図２に示
すように、吸込口２の側部位置に赤外線検出装置１０が
内装されている。図４及び図５にこの赤外線検出装置１
０の構成を示す。図示するように、略箱形のケーシング
１１は、水平走査用及び垂直走査用の２つのステップモ
ータ１２、１３によって、それぞれ水平方向及び垂直方
向に回動制御し得るようになされている。

【００１５】またケーシング１１の前面には波長９μｍ
前後の赤外線が透過する、例えばポリエチレン製のフレ
ネルレンズから成る集光板１４が装着されている。この
集光板１４の光軸方向からの赤外線が、該集光板１４を
通してケーシング１１内に配設されている熱電形の赤外
線センサー１５の受光面に集光するようにしてある。

【００１６】上記集光板１４による集光範囲は、室内の
床面よりも充分小さな面積となるように構成されてお
り、したがって室内における床面や壁面、家具等からそ
の温度に応じて放射されている赤外線のうち、上記集光
範囲内の室内における局部領域、すなわち検知領域内に
位置する赤外線放射物からの赤外線のみが上記赤外線セ
ンサー１５の受光面に集光する。

【００１７】そして上記水平走査用ステップモータ１２
を作動することによって、上記検知領域は図２におい
て、空気調和機本体１の据付け壁面に略平行な左右方向
への移動を生じる。また垂直走査用ステップモータ１３
を作動することによって、検知領域は空気調和機本体１
と直交する方向に移動する。

【００１８】すなわち図示のような水平方向検出角φと
垂直方向検出角θとを座標値とする検知領域を、上記各
ステップモータ１２、１３の作動によって、空気調和機
本体１の真下付近を除く室内床面のほぼ全領域にわたっ
て移動させること、すなわち走査することが可能であ
り、そして各検知領域内に位置する赤外線放射物の温度
に応じた電圧が上記赤外線センサー１５から順次出力さ
れるように構成されている。

【００１９】図８は空気調和機の冷媒回路を示し、圧縮
機２１の吐出配管２２と、アキュームレータ２３が介装
された吸込配管２４とはそれぞれ四路切換弁２５に接続
され、この四路切換弁２５に順次、室外熱交換器２６、
キャピラリチューブより成る減圧機構２７、空気調和機
本体１に内蔵された室内熱交換器２８が接続されて冷媒
循環回路が構成されている。

【００２０】上記構成の空気調和機においては、図中実
線矢印で示すように、圧縮機２１からの吐出冷媒を室外
熱交換器２６から室内熱交換器２８へと回流させ、室外
熱交換器２６を凝縮器、室内熱交換器２８を蒸発器とし
てそれぞれ機能させることによって冷房運転を、また上
記四路切換弁２５を切換えて、図中破線矢印で示すよう
に、圧縮機２１からの吐出冷媒を室内熱交換器２８から
室外熱交換器２６へと回流させ、室内熱交換器２８を凝
縮器、室外熱交換器２６を蒸発器としてそれぞれ機能さ
せることによって暖房運転を行うことができる。

【００２１】図９は空気調和機の制御ブロック図を示
し、運転制御装置３０には空調運転制御部（運転制御手
段）３１と、人検出操作制御部（人検出手段、積算手
段、変更手段）３２と、この人検出操作制御部３２に接
続された記憶部３３とが設けられている。また上記空調
運転制御部３１には、運転操作用リモコン３４における
運転スイッチ３５及び冷暖房切換スイッチ３６と、サー
ミスタ等より成る室温センサー３７とが接続されてい
る。

【００２２】また室温設定スイッチ３８で設定された設
定温度が上記人検出操作制御部３２を介して空調運転制
御部３１に入力される。上記運転スイッチ３５がオン操
作されると、空調運転制御部３１によって冷暖房切換ス
イッチ３６での切換位置に応じた四路切換弁２５の作動
と圧縮機２１の起動とが行われ、上述した冷房運転また
は暖房運転が開始される。

【００２３】そしてこの運転は、上記室温センサー３７
での検出室温と設定温度との比較結果に応じた圧縮機２
１の自動発停を行っていくことによって、室温が上記設
定温度に維持されるように制御される。

【００２４】一方、人検出操作制御部３２には、運転操
作用リモコン３４に設けられている人検出操作開始スイ
ッチ３９が接続され、またモータ駆動回路部４０を介し
てステップモータ１２、１３の駆動を行うと共に、上記
赤外線センサー１５からの検出信号が入力されるように
なっている。上記人検出操作開始スイッチ３９がオン操
作され、人検出操作制御部３２での処理が開始されたと
きには、その結果に基づく運転の制御が空調運転制御部
３１においてもなされる。

【００２５】次に本発明の要旨である人の活動量（移動
量）の検出方法について説明する。本発明はステップモ
ータを駆動することにより水平方向に赤外線センサーを
動かしていき、人のいる角度を記憶し、垂直方向につい
ても同じことを行い、室内における人を検出するもので
ある。ここで後述するように、人位置角度の水平方向を
φ、垂直方向をθとする。

【００２６】図６（ａ）（ｂ）は、ある範囲の検知エリ
アＫを有する上記赤外線センサー１５を水平方向、垂直
方向に走査させて人Ｍを検知している状態を示してい
る。ここで人Ｍが室内において頻繁に動いているような
場合には、人Ｍの位置ｔ（φ，θ）がそのつど変化す
る。

【００２７】したがって図７に示すように、ある時刻ｔ
_１の位置を、ｔ_１（φ_１，θ_１）とすると、時刻ｔ_２の
位置は、ｔ_２（φ_２，θ_２）となり、その両位置からの
データを演算して移動量を検出でき、その移動量Ｍは次
式のようになる。

【００２８】Ｍ_{ｔ２−ｔ１}＝ｆ｛ｔ_２（φ_２，θ_２）−
ｔ_１（φ_１，θ_１）｝ したがってある時間内の移動量（活動量量）Ｍを積算す
ると、その人がほとんど動いていないのか、頻繁に動い
ているのかが判断することができる。

【００２９】なお活動量の検出は、室内における人数が
一人である場合についてのみ行う。二人以上になれば、
活動している人に合わせて設定温度を自動的にシフトし
てしまうと、活動量の少ない人は寒いといった不具合を
生じる。また途中で室内に人がいなくなった場合につい
ては、活動量のカウントを停止する。

【００３０】次に動作を図１０に示すフロー図により説
明する。まずステップＳ１で今までの活動量（移動量）
のデータをクリアする。そしてステップＳ２で人検出操
作制御部３２により赤外線センサー１５からの信号にて
上述のように人の位置を検知する。このステップＳ３の
操作で人を検知しなければステップＳ２に戻り、人を検
知すればステップＳ４で人が一人かそれ以上かを検出す
る。

【００３１】ステップＳ５でタイマーをスタートさせ
て、所定時間の間に人の位置ｔ（φ、θ）を検知し、さ
らにステップＳ７で一人か否かを検知する。一人でなけ
ればステップＳ１に戻り、一人であればステップＳ８で
移動量を算出する。この操作をタイマーの所定時間内に
行い、所定時間内の活動量（移動量）を積算する。この
積算した移動量に基づいて設定温度をシフトさせる。

【００３２】図１１は冷房の場合を示し、活動量の大小
に応じて表１に示すように、活動量が大の場合には、温
度補正を１℃とし、活動量が中または小の場合は温度補
正を０℃、つまり補正を行わないようにしている。

【００３３】

【表１】

【００３４】ここで冷房の場合、リモコン設定温度を２
５℃とし、１０分ごとに温度シフトさせた場合、設定温
度は（設定温度＝リモコン設定温度−温度補正）とな
り、図１１のようになる。つまり上述のように人の活動
量をタイマーによる所定時間（この例では１０分間）内
に検出して、その活動量が大の場合には設定温度（２５
℃）から１℃低い２４℃に温度補正する。この状態が、
つまり活動量が大の場合は、連続して続いた場合は、設
定温度を１℃低い２４℃に設定する。

【００３５】そして２０分から３０分経過するまで、活
動量が中または小であれば温度補正は０であるため、本
来の設定温度の２５℃に設定される。また次の１０分間
で活動量が大であれば、設定温度を１℃低い２４℃に設
定されることになる。

【００３６】なお上記の説明では、冷房の場合について
説明したが、暖房の場合でも同様にして制御を行うこと
ができる。暖房の場合、活動量（移動量）が大きい場合
は、人体は暑く感じるので、設定温度を下げ、また活動
量が中または小の場合は、温度補正を０あるいは上げる
ようにしてもよい。

【００３７】また上記の温度補正は１℃としたが、１℃
に限定されることはなく、また移動量の積算時間も１０
分単位ではなく、任意に採ることができる。

【００３８】

【発明の効果】上記のようにこの発明の空気調和機は、
室内から放射される赤外線に感応する赤外線センサー
と、この赤外線センサーからの出力により室内の人の位
置を検出する人検出手段と、この人検出手段からの信号
により所定の時間内に人が移動した場合の移動量を積算
する積算手段と、予め定められた室内温度に設定すべく
空気調和機本体の運転を制御する運転制御手段と、上記
積算手段からの信号を受けて予め設定した値より移動量
が大きい場合には設定温度を変更して運転制御手段を制
御する変更手段とを備えたものであるから、赤外線セン
サーからの信号を受けた人検出手段により室内の人の位
置を検出し、さらに積算手段により所定の時間内に移動
した移動量を積算し、その移動量が予め設定した値より
大きい場合には変更手段にて設定温度を変更し、運転制
御手段により空気調和機本体を制御しているものであ
り、そのためより正確な移動量（活動量）の検知による
空調の快適性を向上させることができる効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の機能ブロック図である。

【図２】同上の空気調和機を壁面に取付けた状態を示す
模式図である。

【図３】（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上の空気調和機の垂
直、水平フラップの各偏向角の可変範囲の説明図であ
る。

【図４】同上の赤外線検出装置の斜視図である。

【図５】同上の赤外線検出装置の断面図である。

【図６】同上の赤外線センサーによる検知状態を示す図
である。

【図７】同上の活動量（移動量）を示す説明図である。

【図８】同上の空気調和機の冷媒回路を示す図である。

【図９】同上の制御ブロック図である。

【図１０】同上の活動量を積算する場合の制御フロー図
である。

【図１１】同上の活動量と設定温度とを示す説明図であ
る。

【図１２】従来例の活動量を検知する場合の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 空気調和機本体 １５ 赤外線センサー ４１ 人検出手段 ４２ 積算手段 ４３ 変更手段 ４４ 運転制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内から放射される赤外線に感応する赤
   外線センサー（１５）と、この赤外線センサー（１５）
   からの出力により室内の人の位置を検出する人検出手段
   （４１）と、この人検出手段（４１）からの信号により
   所定の時間内に人が移動した場合の移動量を積算する積
   算手段（４２）と、予め定められた室内温度に設定すべ
   く空気調和機本体（１）の運転を制御する運転制御手段
   （４４）と、上記積算手段（４２）からの信号を受けて
   予め設定した値より移動量が大きい場合には設定温度を
   変更して運転制御手段（４４）を制御する変更手段（４
   ３）とを備えたことを特徴とする空気調和機。